儿茶素具有 抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗炎和免疫调节等功能，是茶叶中含量丰富的一类生物活性物质。

由于 酚羟基的高活泼性导致儿茶素在生物体外及体内极易失去活性，致使其在生物体内利用度不高。

近年来，纳米生物技术的发展有望通过配体设计、精准合成和智能调控等策略解决儿茶素低生物利用度的难题，并拓展其在生命健康领域中的应用。

本文综述了近几年 儿茶素生物医用纳米材料的研究进展，重点阐述了儿茶素生物医用纳米材料的 抗肿瘤、抗菌、抗炎、药物递送和抗病毒等活性，对儿茶素生物医用纳米材料的构建和生物作用机制进行了探讨，并对儿茶素新材料设计及其应用前景进行了展望。

△ 图1 儿茶素生物医用纳米材料应用示意图

一、儿茶素生物纳米材料抗肿瘤研究进展

癌症是21世纪威胁人类健康的最大杀手，我国是人口大国，也是癌症高发国家。针对威胁人类的杀手， 化疗手段则扮演了一个重要的角色，然传统化疗效果不佳及其导致的副作用等问题仍是我们抗癌路上的绊脚石。因此， 迫切需要开发安全、高效的抗肿瘤疗法。

儿茶素被认定为一种天然、高效、安全的生物活性物质，具有高效的抗肿瘤活性，但其也有一定的局限。

由于EGCG稳定性差，其在 光照、湿热、碱性等外界条件下容易使分子结构中具有生理活性的酚羟基发生氧化、缩合、聚合反应，极大降低了生物活性；再加上其在生物体内又易受到 pH、金属离子、酶等生理环境变化的影响而导致生物活性改变[1]，致使其无法在病灶部位达到有效浓度发挥生物活性。

针对上述出现的问题，相关研究人员往往会通过 提高EGCG的口服或注射浓度，使其到达体内特定部位积累到有效浓 度发挥生理功能。然浓度的高低对其也有一定的影响，诸如高浓度EGCG剂量易引发一系列的副作用。由此，提高EGCG的给药浓度并不是提高其体内生物利用度的有效策略。

继而，研究者们为了充分发挥EGCG生物活性，提高其在生物体内的利用度，纷纷开始利用 纳米生物技术将EGCG进行修饰（利用多糖、蛋白、聚合物、脂质等[2-5]不同材料为载体制备EGCG纳米颗粒），这样便极大提高了其稳定性和生物利用度。

上述新兴的多酚纳米材料的出现丰富了生物医学中材料的设计与选择，为生物医学中功能材料的选择提供了支撑。

1.1

儿茶素脂质体/胶束抗肿瘤进展

大量研究证实，儿茶素纳米脂质化后可以有效保持其生物活性，显著提高对 食道癌、腺癌、乳腺癌、黑色素瘤、肝癌等多种癌症的预防和治疗作用[6-8]。

Hu等[9]将EGCG和淀粉样原纤维进行封装，使EGCG纳米粒子可以在pH 2.5~7.0范围内保持活性，并显著提高EGCG在肠道的通透性和吸收。

Pace等[10]报道，EGCG壳聚糖纳米脂质体（CSLIPO-EGCG）在10 µmol·L-1浓度下对人乳腺癌细胞（MCF7）表现出抗增殖和促凋亡作用，而在此浓度下，游离EGCG没有任何有益作用。

Bae等[11]通过药代动力学和生物分布研究结果表明，静脉注射HA-EGCG-顺铂复合物可增加药物的体内长循环和在肿瘤部位高效富集。由此， 以绿茶儿茶素为基础的顺铂胶束纳米复合物有望成为一种安全高效的卵巢癌化疗药。

1.2

儿茶素纳米金属复合物抗肿瘤进展

Hsieh等[12]将EGCG与纳米金颗粒结合制备的纳米材料具有良好的抗肿瘤功效。

Ren等[13]使用EGCG和酚酸铂前体药物合成的纳米球（PTCG）可以通过级联反应提升生物体内H2O2水平来协同杀伤肿瘤细胞。 体外和体内研究表明，EGCG修饰后的铂类药物实现了化疗与化学动力学协同的抗肿瘤疗效，并且和单独的铂药相比，具有良好的生物安全性。

△ 图2 EGCG与酚酸铂前体药物构建的纳米球实现肿瘤杀伤示意图

Yuan等[14]制备了聚焦羧甲基壳聚糖（FU-CMC）与金纳米颗粒（GNPs）的纳米复合材料（FU-CMC-EGCG-GNPs），发现EGCG与金纳米粒子结合表现出比EGCG单体更好的抗癌效果，所制备的纳米复合材料成功抑制了胃癌细胞增殖。此外，EGCG纳米复合物的高效抗肿瘤作用在多个试验模型中已经被证实。

1.3

其他儿茶素生物纳米复合物抗肿瘤

研究 进展

Yi等[15]通过使用EGCG和天然的毛角蛋白制备出具有良好生物相容性、胶体稳定性和刺激响应型的纳米递送系统来递送Dox，发现EGCG和Dox具有协同抗肿瘤作用。

Wang等[16]使用程序性死亡受体-1（PDL-1）抗体、EGCG、ICG和基质金属蛋白酶（MMP2）等构建了一种复合纳米颗粒，克服肿瘤免疫耐受，用于肿瘤的联合免疫治疗。

Siddiqui等[17]通过实验证明了nano-EGCG对黑色素瘤细胞Mel 928具有良好的抗增殖和促凋亡作用。

二、儿茶素生物纳米材料抗菌研究进展

有害病原微生物侵染人体会引发各种疾病，如皮炎、肺炎、脑膜炎、败血症等，严重情况下可导致死亡[18-21]。

随着抗生素的不合理使用，导致了耐药菌的暴发、高剂量抗生素使用带来的毒副作用和复发性感染等严重卫生问题，开发 新型高效绿色的抗生素代替物是目前的研究热点。

儿茶素是一种低毒、强效的抑菌物质，研究表明儿茶素对耐药性金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、结核杆菌等多种病菌具有抑制作用。

因此，为了推进儿茶素在抗菌领域中的应用，在低浓度下发挥其最高抗菌活性，科学家开始 利用儿茶素构建新型的生物抗菌材料，并且与其他抗菌离子组合，实现协同作用。

2.1

儿茶素纳米球的抗菌作用进展

Moreno-Vásquez等[22]研究发现，与EGCG单体和壳聚糖相比，EGCG壳聚糖纳米颗粒（EGCG-g-chitosan-P）对金黄色葡萄球菌的抑菌活性增加,具有更高的生长抑制作用。

Huang等[23]研究发现，EGCG负载HTCC/LMWFNPs的抗菌活性显著升高。

2.2

儿茶素纳米金属复合物抗菌进展

Zhang等[24]将儿茶素（CAT）和儿茶素-Zn复合物（CAT-Zn）制备成不同粒径的β-壳聚糖纳米粒子（β-CS），研究表明，相比于未包裹的CAT和CAT-Zn，β-CS包裹的CAT（β-CS-CAT）和CAT-Zn（β-CS-CAT-Zn）具有更强的抗菌活性，且小粒径的纳米粒抗菌活性更高。

Rónavári等[25]利用咖啡和绿茶提取物成功制备了银纳米颗粒（C-AgNP和GT-AgNP），结果 发现GT-AgNP的抑菌效果明显优于C-AgNP。

2.3

儿茶素纳米生物高分子抗菌进展

天然高分子水凝胶因其生物安全和生产成本低而成为一类常用的生物材料。然而，较差的力学强度和易被细菌感染等缺陷限制了其在组织工程领域中的应用。

Wu等[26]通过简单地浸泡方法将天然高分子浸泡在EGCG水溶液中构建了具有高力学性能和抗菌生物功能的生物材料，结果发现甲基丙烯酸-茶多酚水凝胶（GelMA-TP）被证明可以促进皮肤伤口愈合。

△ 图3 茶多酚水凝胶的合成及小鼠皮肤伤口愈合率

Hu等[27]利用EGCG结合淀粉样原纤维自组装形成具有抗菌活性的可逆水凝胶，证实了EGCG水凝胶具有抗菌活性。

未完待续

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参考文献：

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论文原文： 茶叶科学 2022，42（4）：447~462《 儿茶素生物医用纳米材料研究进展》

论文作者：俞蓉欣1,2,3, 郑芹芹2,3, 陈红平2,3, 张劲松1,*, 张相春2,3,*

参考引用：俞蓉欣, 郑芹芹, 陈红平, 张劲松, 张相春. 儿茶素生物医用纳米材料研究进展[J]. 茶叶科学, 2022, 42(4): 447-462. doi: 10.13305/j.cnki.jts.2022.04.004.

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